Tranzisztorok a szaturációs (telítési, „leülési”) tartományban. Ilyenkor miért nem fordul meg a kollektoráram iránya, ha a bázis-kollektor p-n átmenet kinyit, és miért pont 0,2 V a szaturációs- és az aktív tartomány határa?

Valami nem stimmel. Szeretnék erre érthető válaszokat kapni. Ugye a tranzisztor az felfogható két egymással sorosan és ellentétes polaritással kapcsolt dióda párnak, ahol a középső réteg (bázis) nagyon vékony, és mindkét oldalán p-n átmenetek vannak ellentétes polaritásokkal. A tranzisztor 4 állapota (tartománya) közül ugye a "normál" állapot az az, amit aktívnak hívunk, és ilyen tartományban használjuk ugye gyenge jelek erősítésére, mert ilyenkor a bázis-emitter p-n átmenet nyitott állapotban van, és az itt átszivárgó pici bázisáram hatására indul meg bétászor ennyi kollektoráram a bázis-kollektor p-n átmeneten, ami ilyenkor záróirányban van előfeszítve a viszonylag nagy kollektor-emitter feszültség hatására (hogy ennek energiája „fedezni tudja” az erősítést). Na, most, a szaturációs tartományhoz azt írja a táblázat, hogy ott mindkét p-n átmenet nyitott állapotban van, de a szöveg, meg a grafikonok is azt mutatják, hogy ott is még pozitív a kollektoráram (tehát azonos irányú, mint az aktív tartományban), csak már kevesebb, mint bétászor a bázisáram, mert ott már kicsi a kollektor-emitter feszültségkülönbség, és ezért nem tud bétányi erősítés létrejönni (nincs meg a szükséges „energia betáplálás”). Gondolom, ha megfordulna az áramirány, akkor a grafikonon a kollektoráram negatív tartományba menne át, de a grafikon alapján nem megy. Viszont azt nem értem, hogyha egyrészt a táblázat is azt írja, hogy a szaturációs (telítési, "leülési") tartományban mindkét p-n átmenet nyitott állapotban van, ráadásul a szöveg is azt írja, hogy NPN tranzisztor esetében, ahol ugye az emitter a negatív, a bázis (az emitterhez képest picit) pozitív, és normál esetben (aktív tartomány) a kollektor sokkal pozitívabb az emitterhez képest, mint a bázis, akkor ugye a bázis-kollektor határréteg záró irányban van előfeszítve, de amikor a kollektor feszültsége már kevésbé pozitív az emitterhez képes, mint a bázis (és ráadásul legalább 0,5 V-tal kevésbé pozitív), akkor a szaturációs tartományba megyünk át, és kinyit a bázis-kollektor p-n átmenet is, de még mindig pozitív (csak kicsi) a kollektoráram. Azt nem értem, hogyha a kollektor feszültség (az emitterhez viszonyítva) a bázis feszültsége alá esik, akkor nem kellene megfordulni az áramiránynak is (pláne, ha a táblázat szerint ilyenkor kinyit a bázis-kollektor átmenet is), és akkor a bázison belépő pici áram kettéágazna, és részben az emitter, részben a kollektor felé folyna? Meg azt sem értem, miért nem megy át a tranzisztor már akkor a telítési tartományba, amikor 0,7 V alá csökken a kollektor-emitter feszültség, hanem csak akkor, amikor 0,2 V, vagy az alá megy. Szerény véleményem szerint már 0,2-0,7 V között is meg kellene fordulnia a kollektoráramnak, mert akkor a kollektor a bázishoz képest már negatív töltésű (csak még nem annyira negatív, mint az emitter). De a grafikon szerint még 0-0,2 V kollektor-emitter feszültség tartományban is picit pozitív a kollektoráram, tehát azonos irányú, mint az aktív tartományban, pedig ilyenkor már bőven negatívabb a kollektor, mint a bázis.

Közben, miközben ezt írtam lehet, hogy rájöttem valamire: nyitóirányban is szükséges, hogy a feszültségkülönbség elérje a nyitófeszültséget. És mivel a kollektor az gyengébben dópolt, mint az emitter, ezért ott nagyobb lehet a nyitófeszültség, és ezért még nyitóirányban sem nyit ki, mert nincs elég feszültségkülönbség, és ezért nem fordul meg az áramirány? De azt akkor sem értem, hogy miért pont 0,2 V a két tartomány határa, és miért számít nyitott p-n átmenetnek az, ahol még a nyitófeszültség alatt vagyunk? Hú, „kicsit” hosszú lett, de én olyan vagyok, hogy csak akkor értek meg valamit, ha a legapróbb részletekig értem.